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Comment empêcher la réalité virtuelle de vous donner envie de vomir
je suis assis dans Gordon Wetzstein s laboratoire à l'Université de Stanford avec un prototype piraté d'un visiocasque attaché à mon visage, utilisant une manette Xbox sans fil pour manipuler une série de modèles 3D : un lion, un échiquier rempli de pièces d'échecs, une machine à expresso et bientôt.
Un prototype de stéréoscope à champ lumineux construit par des chercheurs de Stanford dans le but d'améliorer les signaux de mise au point en réalité virtuelle.
Les images sont des modèles assez simples et courants, du genre que n'importe qui peut télécharger sur Internet. Ce qui est intéressant, cependant, c'est ce qui se passe lorsque je regarde les modèles, en les tournant avec le contrôleur pour pouvoir les inspecter sous différents angles : je peux me concentrer sur les différentes parties des images à différentes profondeurs comme je le ferais en regardant quelque chose dans la vraie vie, donc quand je regarde, disons, les pièces d'échecs de près, celles en arrière-plan semblent floues, et vice versa quand je me concentre sur les pièces au loin. Et je ne me sens pas nauséeux ou étourdi comme je le fais parfois lorsque je joue avec la réalité virtuelle, en particulier lorsque je regarde des objets proches de mon visage.
La réalité virtuelle est sur le point d'être disponible sur le marché, avec des casques grand public comme l'Oculus Rift sur le point de sortir l'année prochaine (voir Oculus montre son premier casque grand public, commandes manuelles circulaires). Pourtant, alors que la technologie s'est énormément améliorée au cours des deux dernières années, il reste encore beaucoup de problèmes cruciaux à régler, parmi lesquels ce sentiment de mal des transports que certaines personnes comme moi ressentent lorsqu'elles font l'expérience de la réalité virtuelle, qui découle de ce qu'on appelle la vergence. - conflit de logement.
Ce conflit est ce que Wetzstein, professeur adjoint de génie électrique, et d'autres chercheurs de Stanford essaient de résoudre avec le casque que j'ai essayé, qu'ils appellent un stéréoscope à champ lumineux - essentiellement, un appareil qui utilise une pile de deux écrans LCD pour montrer chaque œil un champ lumineux qui rend les images virtuelles plus naturelles que d'habitude.
Des exemples d'images montrent à quoi ressemble l'utilisation du stéréoscope à champ lumineux pour se concentrer sur des parties d'une scène 3D qui semblent se trouver à différentes profondeurs.
Dans la vraie vie, lorsque vous regardez quelque chose - une fleur, par exemple - vos yeux bougent et la lentille de chaque œil s'ajuste pour faire la mise au point sur tout ce qui se trouve devant vous. Avec la 3D stéréoscopique, une technologie couramment utilisée par les entreprises fabriquant des casques de réalité virtuelle, les choses se compliquent. Dans ce cas, chaque œil voit une image légèrement différente de la même chose ; votre cerveau combine ensuite ces images pour obtenir une impression de profondeur. Mais puisque vous regardez un écran plat et éclairé au loin et que vous vous concentrez sur les images 3D qui semblent être devant vous, cela peut entraîner des nausées et des étourdissements. À moins que la technologie ne s'améliore, cela pourrait rendre difficile pour certaines personnes d'interagir véritablement avec la réalité virtuelle de près, qu'elles jouent à un jeu de tir à la première personne ou qu'elles contrôlent un robot chirurgical.
Lorsque vous voulez toucher des objets virtuels, des choses proches, et que vous voulez interagir avec eux, cela devient très important, dit Wetzstein.
Dans l'espoir de rendre l'expérience de réalité virtuelle stéréoscopique plus proche de ce que vous voyez dans la vraie vie, les chercheurs de Stanford ont construit un casque qui contient deux écrans LCD placés l'un devant l'autre, avec un rétroéclairage derrière eux, une entretoise entre eux et des lentilles devant eux. Il est connecté à un ordinateur qui exécute le logiciel nécessaire au fonctionnement du système.
L'ordinateur commence par un modèle 3D, que le logiciel des chercheurs rend pour chaque œil sous la forme d'un champ lumineux - dans ce cas, dit Wetzstein, il s'agit d'une grille cinq par cinq d'images 2D légèrement différentes du modèle, donc 25 images au total pour chaque œil individuel. Un algorithme utilise les champs lumineux pour générer deux images pour chaque œil et, pour chaque œil, l'une de ces images est affichée sur l'écran LCD arrière du casque, tandis que l'autre est affichée sur l'écran LCD avant. Les images entrent dans vos pupilles et sont projetées sur vos rétines.
Ce que vous voyez, dit Wetzstein, est une approximation du champ lumineux qui est généré optiquement, que vos yeux peuvent librement déplacer et se concentrer là où ils veulent dans l'espace virtuel.
Ce n'est normalement pas possible, dit-il.
Wetzstein dit que la technologie qui entre dans le casque est peu coûteuse et ne nécessite pas de suivi oculaire pour déterminer où le spectateur regarde, et il espère qu'elle pourra être intégrée dans les casques qui sortiront dans plusieurs années. UNE papier sur le travail sera présenté en août au Siggraphe conférence sur l'infographie et l'interaction à Los Angeles.
Marty Banks , professeur d'optométrie et de sciences de la vision à l'Université de Californie à Berkeley, travaille également sur des recherches sur la façon de résoudre le problème de l'obtention d'indices de mise au point appropriés dans la réalité virtuelle - il a co-écrit un papier qui sera également présenté à Siggraph qui, selon lui, montre des images à plus haute résolution mais nécessite un suivi oculaire. Banks dit que l'affichage sur lequel Wetzstein et d'autres chercheurs travaillent est cool et intelligent, mais note que la résolution est encore assez faible (l'article du groupe de Stanford indique que les scènes affichées avaient une résolution de 640 par 800 pixels).
Cela va être une chose majeure à résoudre : comment augmenter la résolution. Cela nécessitera donc plus de calculs, plus de pixels et plus de dépenses, dit-il. Il y a moyen d'y aller.